Granulometria Por Tamizado y Contenido de Humedad

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“V CURSO DE TITULACION ING CIVIL”

ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

CONTENIDO DE HUMEDAD

CURSO:

VIAS DE TRANSPORTE

PRESENTADO POR:

WILBER HINOJOSA MEDINA

ROGER QUISPE CARDENAS

ENRIQUE CCAPA PUMA

ARQUIMEDES RODAS ESPINOZADOCENTE:

ING. HUGO CASSO VALDIVIA

CUSCO – PERÚ

2013

Universidad “Alas Peruanas” Vías de Transporte

Contenido

1.0 ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO..................................1

1.1. Introducción............................................................................................................................1

1.2. Objetivos.................................................................................................................................1

1.3. Granulometría.........................................................................................................................1

1.4. Coeficiente de Uniformidad....................................................................................................1

1.5. Coeficiente de Curvatura.........................................................................................................1

1.6. Curva Granulométrica.............................................................................................................1

1.7. Norma de Referencia...............................................................................................................1

1.8. Material y Equipos...................................................................................................................1

1.9. Procedimiento del ensayo en Laboratorio..............................................................................1

1.10. Conclusiones.........................................................................................................................1

1.11. Recomendaciones.................................................................................................................1

2.0 CONTENIDO DE HUMEDAD.........................................................................................1

2.1 INTRODUCCION........................................................................................................................1

2.2 OBJETIVOS................................................................................................................................1

2.3 DEFINICION..............................................................................................................................1

2.4 MATERIALES.............................................................................................................................1

2.5 CALCULOS:................................................................................................................................1

2.6 COMENTARIOS.........................................................................................................................1

2.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................1

Análisis granulométrico de suelos por tamizado Contenido de Humedad de suelos 1


1.0 ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

1.1. IntroducciónSe denomina distribución granulométrica de un suelo a la división del mismo en

diferentes fracciones, es la determinación de los porcentajes de grava, arena,

limo y arcilla que se encuentra en cierta masa de suelo seleccionadas por el

tamaño de sus partículas componentes; las partículas de cada fracción se

caracteriza porque su tamaño se encuentra comprendido entre un valor máximo y

un valor mínimo, en forma correlativa para las distintas fracciones de tal modo

que el máximo de una fracción es el mínimo de la que le sigue correlativamente.

En suelos gruesos (gravas, arenas y limos no plásticos), de estructura simple, la

característica más importante para definir su resistencia es la compacidad; la

angulidad de los granos y la orientación de las partículas juegan también un papel

importante, aunque menor.

Una de las razones que han contribuido a la difusión de las técnicas

granulométricas es que, en cierto sentido, la distribución granulométrica

proporciona un criterio de clasificación. Los conocidos términos arcilla, limo, arena

y grava tiene tal origen y un suelo se clasificaba como arcilla o como arena según

tuviera tal o cual tamaño máximo. La necesidad de un sistema de clasificación de

suelos no es discutible, pero el ingeniero ha de buscar uno en que el criterio de

clasificación le sea útil.

La gráfica de la distribución granulométrica suele dibujarse con porcentajes como

ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren

a porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente.

La representación en escala semilogaritmica resulta preferible a la simple

presentación natural, pues en la primera se dispone de mayor amplitud en los

tamaños finos y muy finos, que en escala natural resultan muy comprimidos.

La forma de la curva da idea inmediata de la distribución granulométrica del suelo;

un suelo constituido por partículas de un solo tamaño estará representado por una



línea vertical, una curva muy tendida indica gran variedad en tamaños (suelo bien

graduado)

El método mecánico se usa en caso de que los suelos sean granulares lo

que permite fácilmente determinar los porcentajes de grava y arena

mediante el uso de un juego de tamices. Estos tamices con aberturas

calibradas, varían desde 10.16 cm. que equivale a 4’ hasta 0.074 mm. que

equivale al tamiz No 200.

El análisis granulométrico consiste en pasar el suelo por una serie de

tamices, previo conocimiento del peso total de la muestra; la parte del

suelo retenido por cada tamiz se calcula en forma individual con relación al

peso total y seguidamente se determina los porcentajes que pasan por cada

tamiz.

TAMIZ



1.2. Objetivos7.2.1. Objetivo General

El objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, es el de poder

clasificar el suelo, según el tamaño de sus partículas por medio de la

granulometría.

Determinar experimentalmente la distribución cuantitativa del tamaño de

las partículas de un suelo.

-Analizar su graduación en base a los coeficientes de uniformidad

(Cu) y Curvatura (Cc).

7.2.2. Objetivos Específico

Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños de suelo y con

estos datos construir su curva granulométrica.

Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una

muestra de suelos.

Determinar experimentalmente la distribución cuantitativa del tamaño de

las partículas de un suelo.

Analizar su graduación en base a los coeficientes de uniformidad (Cu)

y Curvatura (Cc).

Nos permite determinar los porcentajes de suelos que pasan por los

distintos tamices de la serie empleado en el ensayo, hasta el de 74mm (Nº

200).


TAMICES


1.3. Granulometría

La granulometría de Un suelo se define como la distribución del tamaño de sus

partículas. se determina haciendo pasar una muestra representativa de suelo por

una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor.

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se

encuentran estandarizadas (tamices ASTM) según el tamaño de la abertura en

pulgadas.

La serie de tamices utilizados para los suelos son, 2", 1½", 1", ¾", ½", 3/8”,1/4”,Nº

4, Nº 10, Nº 20, Nº 40, Nº 50, Nº 100, Nº 200, Cazuela.

Calculo de porcentaje retenido sobre cada tamiz en la siguiente forma:

%Retenido=Peso retenidoen eltamizpeso total

x100

Calculo del porcentaje más fino, restando en forma acumulada de 100% los

porcentajes retenidos sobre cada tamiz.

%Pasa=100−%Retenido acumulado

Diferentes



1.4. Coeficiente de Uniformidad

El coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza

para evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo. Se expresa

como la relación entre D60 y D10, siendo:

Cu = D60 / d10

D60 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 60% del suelo, en peso

D10 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 10% del suelo, en peso.

En realidad la relación es un coeficiente de no uniformidad, pues su valor

numérico decrece cuando la uniformidad aumenta. Los suelos con Cu < 3 se

consideran muy uniformes; aun las arenas naturales muy uniformes rara vez se

presentan Cu > 2.

1.5. Coeficiente de Curvatura

Como dato complementario, es necesario para definir la uniformidad, se define el

coeficiente de curvatura del suelo con la expresión:

Cc = (D30)2 / D60 * D10



1.6. Curva GranulométricaRepresentación grafica del ensayo donde a partir de ella es posible observar la

graduación de un suelo.

1.7. Norma de Referencia Manual de Ensayos EM - 2000 sección MTC.

Reglamentos Nacional de Edificaciones.

ASTM D 422.

1.8. Material y Equipos

02 Balanzas mecánicas , para pesar una el suelo no lavado y otra para

pesar el porcentaje de suelos retenidos con sus respectivas mallas

Serie de Tamices de malla cuadrada utilizada en su orden los siguientes tamices:

tamiz 2", 1½", 1", ¾", ½", 3/8”,1/4”,Nº 4, Nº 10, Nº 20, Nº 40, Nº 50, Nº 100, Nº

200, Cazuela.

02 Recipiente para el secado de las muestras..

Brocha para el limpiado de las mallas.



Horno para el secado de las muestras a un temperatura constante de

110ºC.

1.9. Procedimiento del ensayo en Laboratorio

La muestra se separó mediante cuarteo,

Unas ves realizadas el cuarteo se obtuvo una muestra representativa de

5903 gramos.

Se colocó la muestra en un recipiente apropiado para luego ser secada en

el horno a una temperatura de 110ºC durante 24 horas.

Una vez cumplida las 24 horas se procede al lavado de la muestra, sobre el

tamiz Nº 200, con la finalidad de eliminar la cantidad de limos.

lavada la muestra se colocó en un recipiente para luego ser secado en el

horno a una temperatura de 110ºC. durante 24 horas.

Una vez secada, se pesó el material para luego ser zarandeada en el juego

de tamices ordenados de mayor a menor con el agitador electrónico

durante 5 minutos.

Pesamos el material retenido en cada tamiz y se tomó nota.

Una vez obtenido los pesos respectivo se procedió con los cálculos.

EJEMPLO GRAFICO LOS RESULTADOS DE TAMIZADO



1.10. ConclusionesLas conclusiones más destacadas de esta práctica son las siguientes:

Se aprendió y nos familiarizamos con el uso de los tamices, como

también las distintas dimensiones que presenta cada una de ellas.

El estudio del análisis granulométrico es importante ya que se puede

conocer la distribución por tamaños del suelo.

De acuerdo a los resultados obtenidos analizando el suelo en

cuanto a su distribución por tamaños y su composición del mismo

se tendría la siguiente.

clasificación: grava: gruesa 95.11%, media 73.56%, fina 46.89%; arena

media 38.00% y material fino (limo): 34.92%.

El suelo analizado es uniforme con Cu = NO TIENE y bien gradado con

Cv = NO TIENE, lo cual quiere decir que posee un amplio margen de

tamaños de partículas y cantidades apreciables de cada tamaño.

1.11. Recomendaciones Se recomienda que en la realización de la práctica se tenga mucho

cuidado de que no se derrame el material usado, particularmente al

tamizarlo en los diferentes tamices como también al pesar los pesos



retenidos.

El tamizado del material en lo posible se debe realizar el mayor tiempo,

para que no quede material que debería haber pasado por cierto tamiz.

En cuanto al pesaje del material retenido debe ser muy bien pesado,

porque de lo contrario se producirá un error, haciéndose notorio dicho

error cuando sumamos los diferentes pesos retenidos y no se obtiene el

peso total de la muestra.

PANEL FOTOGRAFICO



RESULTADOS OBTENIDOS DEL ANALISIS GRANULOMETRICO

1.12 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

MECANICA DE SUELOS POR:

Eulalio Juárez Badillo, Alfonso Rico Rodríguez


Carlos Crespo Villalaz


Eulalio Juárez Badillo, Alfonso Rico Rodríguez


Karl Terzaghi, R. B. Peck, Oreste Moretto



2.0 CONTENIDO DE HUMEDAD

2.1 INTRODUCCIONLa Mecánica de Suelos es importante en proyectos, tanto en obras horizontales

como en obras verticales, se necesita tener información veraz acerca de las

propiedades físico-mecánico de los suelos donde se pretende cimentar la obra.

Por lo que deberá hacerse un plan de exploración y muestreo en el área donde se

desea realizar el proyecto.

La exploración deberá consistir en la investigación del subsuelo mediante

aberturas de calicatas de profundidades de 2.5m., con el objetivo de poder obtener

muestras representativas de suelo (estratos) a la que se sometan a pruebas de

laboratorio, tomando en cuenta que el muestreo y los ensayos se realizan

necesariamente sobre pequeñas muestras de estratos de suelos, es necesario

realizar ensayos básicos de análisis granulométrico, humedad, etc. Se emplea

algún método estadístico para estimar la viabilidad técnica de los resultados.

El suelo, desde el punto de vista hidrológico, es un depósito o almacén de agua

cuya capacidad para retenerla y contenerla depende de sus propiedades físicas

como Textura del suelo, estructura del suelo, densidad real o peso específico real,

porosidad y permeabilidad.

El suelo, es uno de los recursos naturales más importantes que cuando es

utilizado prudentemente puede ser considerado como renovable. Es un elemento

de enlace entre los factores bióticos y abióticos y tratándose del hábitat para el

desarrollo de las plantas es necesario mantener su productividad, para que a

través de él y de las prácticas agrícolas adecuadas se establezca un equilibrio

entre la producción agrícola y el acelerado incremento del índice demográfico.



El proceso de la obtención del contenido de humedad de una muestra se hace en

laboratorios, el equipo de trabajo consiste en un horno donde la temperatura

pueda ser controlable. Una vez tomada la muestra del sólido en estado natural se

introduce al horno.

Ahí se calienta el espécimen a una temperatura de más de 100 grados Celsius,

para producir la evaporación del agua y su escape a través de ventanillas. Se

debe ser cuidadoso de no sobrepasar el límite, para no correr el riesgo de que el

suelo quede cremado con la alteración del cociente de la determinación del

contenido de humedad. El material debe permanecer un periodo de doce horas en

el horno, por esta razón se acostumbra a iniciar el calentamiento de la muestra de

suelo al final del día, para que así de deshidrate durante toda la noche.

2.2 OBJETIVOS Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con

respecto al peso seco de la muestra.

2.3 DEFINICIONEl contenido de humedad es el peso de agua que contiene un suelo comparada

con el peso seco del suelo, que generalmente se expresa como porcentaje. Esta

propiedad se determina en laboratorio, se toma una muestra pequeña de suelo

que sea representativo del total, se coloca en una tara de vidrio o de otro material

de peso conocido ( en nuestro laboratorio tara de aluminio) se pesa el suelo

húmedo más la tara, luego para hacer que la muestra tenga peso constante se

coloca a un horno que este entre 100ºC a 110ªC de temperatura, luego de haber

obtenido el peso constante se enfría en un desecador y se determina el peso de la

muestra seca.

El agua en los suelos puede presentarse en forma líquida normal o en forma de

grupos de partículas, como el caso del agua remanente en una masa de arcilla

secada en forma parcial. Las películas de agua existentes en el último caso

pueden tener propiedades que difieren rigurosamente de las que tiene el agua en

su forma normal, las propiedades de los suelos finos dependen del alto grado de

las propiedades y comportamiento de las películas de agua absorbida



Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de una

muestra de suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado

por la suma de sus aguas libre, capilar. La importancia del contenido de agua que

presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las

características más importantes para explicar el comportamiento de este

(especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de

volumen, cohesión, estabilidad mecánica.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es

por medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación

expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada

masa de suelo y el peso de las partículas sólidas:

w = ( Ww / Ws ) * 1 0 0 ( % )

Dónde :

w = contenido de humedad expresado en %

Ww = peso del agua existente en la masa de suelo

Ws = peso de las partículas sólidas

2.4 MATERIALES Cápsula de aluminio

Horno eléctrico, que mantenga la temp. constante a 105°C.



Balanza con aproximación al 0.1 gr.

Espátula

6.4. Procedimiento

1. Se anota el número de la cápsula y se pesa, anotándola como peso de

capsula.



2. colocar el espécimen húmedo en la capsula para luego pesar y obtener el

peso del suelo húmedo + peso de capsula.

3. Colocar la capsula más el espécimen en el horno a una temperatura de

105°C por 24 horas.

4. Luego que el material se haya secado, remover el contenedor del horno y

dejar enfriar para luego pesar en la balanza y obtener peso seco de la

muestra + peso de capsula.



6. Y se realizan los cálculos para determinar el contenido de agua por el

método rápido.

2.5 CALCULOS:Una vez medidas y realizadas el procedimiento se inicia con el cálculo del

contenido de humedad por el método del horno, dicho sea de paso el más

exacto y muy bueno, co la información de la muestra se tiene los siguientes

datos y por lo tanto los cálculos correspondientes:

DATOS:

Peso de suelo Húmedo (estado natural): 71.7 gr

Peso de suelo seco: 70.8 gr

CALCULO:

%HUMEDAD=(Peso desuelo húmedo−Peso de suelo seco)

Peso de suelo secox 100

%HUMEDAD=(71.7−70.8)

70.8x 100

%HUMEDAD=1.27%



2.6 COMENTARIOSEl movimiento del agua en el suelo se rige por distintas leyes, según la

importancia relativa de las diferentes fuerzas en presencia de la humedad

del suelo.

Primer caso. Cuando el contenido de humedad en el suelo es superior a la

capacidad de retención, es decir, el suelo está totalmente saturado de

humedad, el movimiento del agua se rige por la gravedad. En esta situación

la permeabilidad es la propiedad que define la mayor o menor facilidad con

la cual se realiza este movimiento.

Segundo caso. Cuando el contenido de humedad es inferior a la capacidad

de retención, el movimiento del agua se rige por difusión capilar hasta llegar

al contenido de humedad que señala el punto de marchitez y, pasando

éste, el desplazamiento del agua está regido por la evaporación. En este

caso domina el potencial de fuerzas capilares sobre las restantes. La

velocidad de circulación dependerá de los límites de humedad del suelo. Si

la humedad es uniforme en todos los puntos del suelo, no hay movimiento.

El Contenido de Humedad de los Suelos, esta propiedad física del suelo es

de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una manera sencilla,

pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción

están regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de

humedad de un suelo es la también la cantidad de agua que contienen. El

contenido de humedad de un suelo es la relación del cociente del peso de

las partículas sólidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en

términos de porcentaje.

La distribución exacta del riego es muy importante ya que:

Demasiado escasa, así como demasiada elevada cantidad de agua tienen

un efecto negativo sobre el rendimiento y sobre la salud de la planta.



La humedad del suelo así como la disponibilidad y la absorción de

nutrientes están fuertemente correlacionadas.

La importancia que tiene el contenido de humedad en los suelos favorece

en sí conocer la cantidad de agua que contiene el suelo ya que éste será un

valor muy importante en muchas obras y así tomar decisiones al momento

de aplicar las obras u algún proyecto, es asi el valor de contenido de agua

optimo para realizar la compactación de suelos, en la construcción para

realizar el diseño de mezclas, etc.

2.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Ricardo Radulovich.Método gravimétrico para determinar in situ la

humedad volumétrica del suelo.Agronomía costarricense 33(1): 121-124.

Issn:0377-9424 / 2009.

2. Cátedra de cereales y oleaginosas. Departamento de producción vegetal.

Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Córdoba

Determinación del contenido hídrico del suelo.

3. Infiltración y humedad del suelo. Principios de hidrogeografía. Estudio del

ciclo hidrológico. Serie Textos Universitarios, Núm. 1.

4. http://www.cch.unam.mx/ssaa/naturales/pdi/humedad.pdf

5. http://www.mag.go.cr/rev_agr/v33n01-121.pdf

6. http://www.arqhys.com/construccion/suelos-humedad.html

7. http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml


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